(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク液滴を吐出する記録ヘッドと、この記録ヘッドを搭載し、記録領域とホームポジションの間を移動するキャリッジと、このキャリッジを前記ホームポジションにロックするキャリッジロック機構とを有するインクジェット記録装置において、
前記キャリッジを前記ホームポジションまで移動させるキャリッジ駆動制御部と、
当該キャリッジ駆動制御部によって移動された前記キャリッジが前記ホームポジションに止まっている待機時間を測定するタイマーと、
前記タイマーによって測定された前記待機時間が所定の時間以上になると、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロック状態に切り換えるキャリッジロック駆動制御部と
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記キャリッジ駆動制御部は、印刷指令に基づいて、前記キャリッジをホームポジションから記録領域に移動し、印刷処理後、前記キャリッジを前記ホームポジションまで移動させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかの項において、
前記記録ヘッドのノズルからインクを吸引して外部に排出することにより当該記録ヘッドを回復させるインク吸引機構と、当該インク吸引機構によるヘッド回復要求を出すヘッド回復要求部とを有し、
前記キャリッジロック駆動制御部は、前記ヘッド回復要求があると、前記待機時間にかかわらず、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロック状態に切り換えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの項において、
前記キャリッジロック駆動制御部は、駆動電源投入直後においては、前記待機時間にかかわらず、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロック状態に切り換えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの項において、
前記キャリッジが前記ホームポジションに移動したことを検出する検出器を備え、前記タイマーは、前記検出器の検出結果に基づいて、待機時間の測定を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
インク液滴を吐出する記録ヘッドと、この記録ヘッドを搭載し、記録領域とホームポジションの間を移動するキャリッジと、このキャリッジをホームポジションにロックするキャリッジロック機構と、
前記キャリッジが前記ホームポジションに止まっている待機時間を測定するタイマーと、を有するインクジェット記録装置の制御方法において、
（ａ）印刷指令に応じて、前記キャリッジをホームポジションから記録領域に移動させる工程と、
（ｂ）印刷終了後、前記キャリッジを前記ホームポジションまで移動させる工程と、
（ｃ）前記工程（ｂ）の実行後、前記キャリッジが前記ホームポジションに止まっている待機時間を前記タイマーで測定し、
（ｄ）前記待機時間が所定の時間以上になると、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロック状態に切り換える工程とを有することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６において、更に、
（ｅ）前記工程（ｄ）で、前記所定の時間内に、再び印刷指令を受信したときに、前記待機時間の測定を中止し、前記キャリッジをホームポジションから記録領域に移動させる工程を有することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項８】
請求項６または７のいずれかの項において、
前記インクジェット記録装置は、前記記録ヘッドのインクノズルからインクを吸引して外部に排出することにより当該記録ヘッドを回復させるインク吸引機構を備えており、更に、
（ｆ）当該インク吸引機構によるヘッド回復要求があると、前記待機時間にかかわらず、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロック状態に切り換える工程を有することを特徴とするインクジェット記録装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは、キャリッジロック機構を備えたインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、インク液滴を吐出する記録ヘッドをキャリッジによって記録紙に沿って移動させながら、当該記録紙の表面に所望の印刷を形成するものである。記録ヘッドが搭載されたキャリッジは、印刷待機状態においては、記録領域から外れた予め定められているホームポジションに戻り、当該ホームポジションで印刷指令を待つように構成されている。
【０００３】
キャリッジがホームポジションで待機しているときに、外部から振動等が加わると、キャリッジがキャリッジ駆動機構のブレーキ力に逆らって記録領域の側に移動してしまうおそれがある。また、電源が遮断された場合にも、キャリッジが自由に移動可能な状態に陥ってしまうので、ホームポジションから記録領域の側に移動してしまうおそれがある。
【０００４】
このようなキャリッジの移動を阻止するために、インクジェット記録装置においては、キャリッジがホームポジションに戻った場合に、キャリッジを当該ホームポジションに機械的に固定するキャリッジロック機構が配置されている。（例えば、ＵＳＰ４，６９５，８５１号公報、ＵＳＰ４，７３９，８４７号公報）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のキャリッジロック手段は、キャリッジがホームポジションに戻る度にキャリッジをロックする構成となっている。このために、キャリッジロック機構の駆動頻度が高く、その分、キャリッジロック機構の構成部品の劣化が早いという問題がある。
【０００６】
また、印刷が終了してから直ちに印刷を再開する場合には、必ずキャリッジロックを解除する必要がある。このために、印刷を再開時の応答性が悪いという問題点がある。
【０００７】
本発明の課題は、不必要なキャリッジロック動作を回避することにより、キャリッジロックに起因した耐久性の低下、印刷開始時の応答性の低下を防止可能なインクジェット記録装置を提案することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置は、インク液滴を吐出する記録ヘッドと、この記録ヘッドを搭載し、記録領域とホームポジションの間を移動するキャリッジと、このキャリッジをホームポジションにロックするキャリッジロック機構とを有するインクジェット記録装置において、前記キャリッジを前記ホームポジションまで移動させるキャリッジ駆動制御部と、当該キャリッジ駆動制御部によって移動された前記キャリッジが前記ホームポジションに止まっている待機時間を測定するタイマーと、前記タイマーによって測定された前記待機時間が所定の時間隔以上になると、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロック状態に切り換えるキャリッジロック駆動制御部とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、キャリッジがホームポジションに戻っても、所定の時間以上にわたって当該ホームポジションに待機していない場合には、キャリッジロックは行われない。よって、その時間内に印刷再開の指令があれば、直ちにキャリッジを記録領域に向けて移動させることができる。従って、従来のようにキャリッジがホームポジションに戻ると同時にキャリッジロックを掛ける場合に比べて、キャリッジロック機構の駆動頻度を少なくでき、キャリッジロック機構の構成部品の劣化を抑制できる。同時に、印刷再開時にキャリッジロックを解除する頻度が少ないので、その分、印刷再開時の応答性を改善できる。
【００１０】
ここで、記録ヘッドのインクノズルからインクを吸引して外部に排出することにより当該記録ヘッドを回復させるメンテナンスユニットと、当該メンテナンスユニットによるヘッド回復要求を出すヘッド回復要求手段とを有するインクジェット記録装置に対して本発明を適用する場合には、前記ヘッド回復要求があるときには、インク吸引時にキャリッジが移動してインクが外部に漏れ出ることを防止するために、キャリッジがホームポジションに待機している時間に関係なく、直ちに、キャリッジロックを掛けることが望ましい。
【００１１】
また、装置電源投入直後においては、直ちに印刷動作が開始されることはないので、前記待機時間に関わりなく、前記キャリッジロック機構を駆動して前記キャリッジをロックすればよい。
【００１２】
また、前記キャリッジがホームポジションに移動したことを検出する検出器を設け、この検出器の検出結果をトリガにして前記タイマーによる待機時間の測定を開始するようにしてもよい。
【００１３】
本発明のインクジェット記録装置の制御方法も、上記と同様の技術的事項により特定されるものであり、同様の作用効果を奏するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明のインクジェット記録装置を説明する。
【００１５】
（全体構成）
図１は本例のインクジェット記録装置を示す斜視図、図２は図１に示す装置の主要部分を反対側からみた場合の斜視図である。
【００１６】
これらの図に示すように、インクジェット記録装置１は、インク液滴を吐出する記録ヘッド３と、記録ヘッド３が搭載されたキャリッジ２と、キャリッジ２を矢印Ａで示す走査方向に移動させるキャリッジ移動機構４と、記録ヘッド３にインクを供給するインク供給機構１０を有している。記録ヘッド３には、インク液滴を吐出する複数のノズル３１が配列された長方形のノズル形成面３２が形成されている。このノズル形成面３２は、キャリッジ２に形成した矩形開口３０から露出している。
【００１７】
キャリッジ２を移動させるキャリッジ移動機構４は、図２に示すように、ガイド軸４５と、駆動側プーリ４３および従動側プーリ４４の間に架け渡されたタイミングベルト４１と、駆動側プーリ４３を回転駆動するキャリッジモータ４２を備えている。キャリッジ２の下面部はガイド軸４５に対して摺動自在に支持されていると共に、タイミングベルト４１に連結されている。従って、キャリッジモータ４２によってタイミングベルト４１を回転移動させると、キャリッジ２はガイド軸４５に沿って走査方向Ａに移動する。
【００１８】
このように走査方向Ａにキャリッジ２を移動させながら、インク供給機構１０から供給されたインクを記録ヘッド３のノズル３１からインク液滴として吐出する。ノズル形成面３２に対峙する位置（記録領域Ｂ）には記録紙１４が搬送され、吐出したインク液滴により記録紙１４の表面に所望の印刷が形成される。
【００１９】
インク供給機構１０は、インクジェット記録装置１の装置本体１２に形成されたインクカートリッジ装着部１３に対して着脱可能に装着されたインクカートリッジ７と、キャリッジ２に搭載された圧力減衰器９と、インクカートリッジ７と圧力減衰器９との間を接続したインク供給チューブ８１を有している。
【００２０】
インクカートリッジ７は、硬質のケース７１の内部に可撓性のインク袋７２が収納された構成をしている。このインク袋７２に形成されたインク取り出し口７３にはインク供給チューブ８１の一端部に取り付けられたインク供給針８２が接続されている。インク供給チューブ８１の他方の端部８３は圧力減衰器９に接続されている。また、圧力減衰器９に形成されたインク流出経路の先端部は記録ヘッド３に接続されている。従って、インクカートリッジ７のインク袋７２に貯留されたインクはインク供給チューブ８１を介して圧力減衰器９に供給され、そこから記録ヘッド３に送られる。このようにして記録ヘッド３に供給されたインクがインクノズル３１から吐出される。
【００２１】
ここで、記録領域Ｂに隣接した位置には矢印ＨＰで示すキャリッジ２のホームポジションが設けられており、このホームポジションＨＰに対峙する位置には、ヘッドメンテナンスユニット５が配置されている。このヘッドメンテナンスユニット５はインク吸引機構５５とキャリッジロック機構５８を備えている。
【００２２】
インク吸引機構５５は、記録ヘッド３がホームポジションＨＰに移動したときに記録ヘッド３のノズル形成面３２を覆うキャップ５６を備えている。キャップ５６は、キャリッジ２が記録領域Ｂを移動している間はユニットケース５０の側に退避した位置にある。
【００２３】
キャップ６２の内側は、ユニットケース５０に取り付けられたモータ５１によって作動するポンプ５７で減圧される。従って、キャップ５６がノズル形成面３２に被された状態でポンプ５７を作動させることにより、インクノズル３１からインクや残留気泡を吸引して外部に排出するヘッド回復処理が行なわれる。
【００２４】
一方、キャリッジロック機構５８はＬ形のロックレバー５９を備えている。ロックレバー５９の先端部５９ｂはユニットケース５０から前方に突出している。ロックレバー５９の折れ曲がり部分は、揺動中心ピン５９ａを介して、ユニットケース５０の側に回転自在に支持されている。ロックレバー５９の後端部５９ｃはユニットケース５０に配置されたリンク機構、歯車列（図示せず）を介して、モータ５１に繋がっている。
【００２５】
即ち、本例のメンテナンスユニット５では、キャリッジロック機構５８と、インク吸引機構５５を共通のモータ５１を用いて駆動しており、その回転方向と回転量によって、各機構の動作が制御される。  図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、モータ５１によってロックレバー５９の後端部５９ｃを前後に移動させると、ロックレバー５９は揺動中心ピン５９ａを中心として揺動し、その先端部５９ｂが揺動に伴って上下に移動する。
【００２６】
一方、キャリッジ２には、一対の係合突起２６、２７がキャリッジ移動方向に一定の間隔２１を保って形成されている。キャリッジ２の移動に伴う係合突起２６、２７の移動軌跡と、上記のロックレバー先端部５９ｂの揺動軌跡とが交差するように、設定されている。
【００２７】
キャリッジ２が記録領域Ｂを移動して印刷を行っている間は、図３（Ａ）に示すように、ロックレバー５９の先端部５９ｂは突起２６、２７の移動軌跡に交差することのない上方側の位置に退避している。
【００２８】
印刷が終了してキャリッジ２がホームポジションＨＰに戻った状態で、ロックレバー５９の先端部５９ｂを下方に揺動させると、図３（Ｂ）に示すように、ロックレバー５９の先端部５９ｂが突起２６、２７の間２１に挟まれた状態を形成できる。この結果、キャリッジ２はロックレバーに５９に係合して、ホームポジションＨＰにロックされた状態になる。かかるキャリッジロックの状態を解除するためには、ロックレバー５９の先端部５９ｂを再び上方の退避位置まで揺動させればよい。
【００２９】
ここで、図２に示すように、インクジェット記録装置１の動作制御は、マイクロコンピュータを中心に構成される駆動制御装置６０によって行われる。本例の駆動制御装置６０は、その主要部として、キャリッジ移動機構４（モータ４２）の駆動制御を行うキャリッジ制御部６５、メンテナンスユニット５（モータ５１）の駆動制御を行うメンテナンスユニット駆動制御部６３、キャリッジ２がホームポジションＨＰに止まっている待機時間を測定するためのタイマー６２を備えている。このメンテナンスユニット制御部６３は、更にキャリッジロック機構５８の駆動制御を行うキャリッジロック機構制御部６３Ａと、インク吸引機構５５の駆動制御を行うインク吸引機構制御部６３Ｂに分かれている。
【００３０】
キャリッジ制御部６５は、ホストから送信される印刷指令に応じて、記録ヘッド３により印刷を行うために、モータ４２を駆動し、キャリッジ２を記録領域Ｂ内で往復移動させる。また、印刷終了後、キャリッジ２をホームポジションＨＰに移動させる。
【００３１】
また、キャリッジ制御部６５は、印刷処理の途中であっても、ヘッド回復要求部６４からヘッド回復要求が出された場合は、印刷を中断してキャリッジ２をホームポジションＨＰに移動させる。この場合において、回復要求に対し、必ずしも即時に応答する必要がなく、例えば印刷の終了を待ってキャリッジ２をホームポジションＨＰに移動させるようにしてもよい。なお、ヘッド回復要求部６４とは、例えばプリンタ１のケースに設けられ、ヘッドの回復処理を指示するマニュアルスイッチであってもよいし、ホストからのコマンドを受信してヘッド回復処理を要求するものであってもよい。また、前回のヘッド回復処理からの経過時間、印刷量に基づいてヘッド回復処理を要求するものであってもよい。
【００３２】
キャリッジ制御部６５には、また、キャリッジ２がホームポジションＨＰに戻ったことを検出するマイクロスイッチ等の検出器６１からの信号が入力される。この検出器６１の検出結果に基づき、キャリッジ２がホームポジションＨＰに止まっている待機時間がタイマー６２により測定される。また、この検出器６１は、電源の投入して機構部の初期化を行うときに、キャリッジ２の位置を把握するためにも用いられる。
【００３３】
なお、例えばモータ４２にステップモータを用い、オープンループ制御すれば、タイマー６２の計測開始には必ずしも検出器６１の検出結果をトリガとして参照する必要はない。しかしながら、ホームポジションでより確実にキャリッジ２をロックするためには、検出器６１を用いた方が望ましい。
【００３４】
駆動制御装置６０のキャリッジロック駆動制御部６３Ａでは、タイマー６２により測定されるキャリッジの待機時間が予め定めた時間以上になると、即ち、印刷指令がないまま予め定めた時間が経過すると、キャリッジロック機構５８を駆動してキャリッジ２をロック状態にする。
【００３５】
ここで、予め定めた待機時間は、使用勝手を考えて、最も効率良くキャリッジロックができるようにＰＯＳプリンタでは２０秒に設定している。この待機時間が短すぎると、キャリッジロックの回数が少なくならず、効果が少ない。逆に、この待機時間が長すぎると、キャリッジをロックしていない時間が長くなり、振動、衝撃によるインク漏れの危険が高くなる。そのため、この待機時間は、そのプリンタの使われ方に応じた適切な値に設定することが望ましい。
【００３６】
一方、ヘッド回復要求部６４からヘッド回復要求が出されると、キャリッジ待機時間に関係なく、キャリッジロック機構５８を直ちに駆動して、キャリッジ２をロック状態にする。前述したように、キャリッジが印刷領域Ｂ内に位置するときには、ヘッド回復要求が出されると、キャリッジ制御部６５は、キャリッジ２をホームポジションに移動させ、その後、キャリッジロック制御部６３Ａがキャリッジロック機構５８を速やかに駆動してキャリッジ２をロック状態にする。キャリッジ２がロックされた後、インク吸引制御部６３Ｂがインク吸引機構５５を駆動して、記録ヘッド３のノズル３１からインクを吸引する。
【００３７】
なお、上述した各部６５、６３Ａ、６３Ｂ、６４はマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）とその動作を規定するプログラムを格納したＲＯＭ等から構成されており、そのプログラムに沿ってモータ４２、５１等を駆動制御することにより、上記の機能を実現している。
【００３８】
（キャリッジロック機構の制御動作）
図４および図５は、本例のインクジェット記録装置１の動作を、キャリッジロック機構によるキャリッジロック動作を中心に示すフローチャートである。これらのフローチャートに従って、キャリッジロック機構の動作を説明する。
【００３９】
まず、ステップＳＴ１において電源が投入されると、ステップＳＴ２に進み、初期化処理を行う。この初期化処理は、図５に示すように、ステップＳＴ２１において、キャリッジ２がホームポジションＨＰにあるかを確認し、ホームポジションＨＰにあれば、ステップＳＴ２３に進み、キャリッジロックを行なう。ホームポジションＨＰになければ、ステップＳＴ２２においてキャリッジ２をホームポジションＨＰに移動してから、ステップＳＴ２３に進み、キャリッジロックを行う。
【００４０】
次に、図４のステップＳＴ３において印刷指令を待つ。印刷指令があれば、ステップＳＴ４に進みキャリッジロックを解除し、ステップＳＴ５においてキャリッジ２を記録領域Ｂに移動する。そして、ステップＳＴ６、７を実行して、１ライン印刷する毎に、ヘッド回復要求があるか否かを判別する。ヘッド回復要求がなければ、ステップＳＴ８において次ラインの印刷データがあるか否かを判別し、印刷データがあれば、ステップＳＴ９、６を実行して、１ラインの紙送りを行い、次ラインの印刷を行う。
【００４１】
ステップＳＴ８において印刷が終了したことを検出すると、ステップＳＴ１０に進み、キャリッジ２をホームポジションＨＰに戻し、しかる後に、ステップＳＴ１１においてキャリッジ２がホームポジションＨＰに戻ってからの待機時間のカウントを開始する。この時間が予め定めた待機時間以上となるまでは、キャリッジロックを行わずに、ステップＳＴ１２において、印刷指令を待つ。
【００４２】
ステップＳＴ１３において、キャリッジ２のホームポジションＨＰでの待機時間が予め定めた待機時間以上となると、ステップＳＴ１４に進み、キャリッジロックを行なう。この後は、ステップＳＴ１５でタイマーをリセットして、ステップＳＴ３に戻る。
【００４３】
一方、予め定めた待機時間を経過する前に、印刷指令が出た場合には、キャリッジロックを行うことなく、ステップＳＴ１２からステップＳＴ５に戻り、直ちに、キャリッジ２を移動させて印刷を実行する。
【００４４】
一方、ヘッド回復要求が出された場合には、ステップＳＴ７からステップＳＴ１６に移行して、キャリッジ２をホームポジションＨＰに移動した後に、ステップＳＴ１７において直ちにキャリッジロックを行う。しかる後に、ステップＳＴ１８においてインク吸引機構５５によるインク吸引処理、すなわち、ヘッド回復処理を行う。
【００４５】
このヘッド回復処理が全てのラインを印刷する前に行われた場合には、ステップＳＴ１９からステップＳＴ２０に進み、１ラインの紙送りを行った後、ステップＳＴ４においてキャリッジロックを解除して、ステップＳＴ５以降の印刷処理を再開する。なお、ステップＳＴ１９において次ラインの印刷データがなければ、キャリッジロックをかけたまま、ステップＳＴ３において印刷指令を待つ。
【００４６】
なお、ヘッド回復要求が出される場合は、例えば、前回のインク吸引処理からの経過時間が所定の時間以上になった場合や、手動操作によりインク吸引動作を起動できる場合には、当該手動操作部材の操作入力があった場合である。
【００４７】
なお、本例では、キャリッジロック機構については、レバーをモータで作動させる例を用いて説明したが、これに限らず、いかなるキャリッジロック機構を備えたプリンタにも適用可能である。例えばソレノイド（電磁石）を駆動源として用い、電源を切ったときにもキャリッジがホームポジションにロックされた状態が保持される電磁ロック機構を用いても良い。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェット記録装置においては、キャリッジがホームポジションに戻ってからの待機時間が予め定めた時間隔以上になるまではキャリッジロックを行わないので、その時間内に印刷再開の指令があれば即時に印刷を再開することができる。従って、キャリッジロックの解除を待たなければならない従来の場合と比べ、印刷再開時の応答性が良い。また、キャリッジがホームポジションに戻る毎にキャリッジロックを掛けていた従来の場合に比べて、キャリッジロックの頻度が少なくて済むので、その分、キャリッジロックの構成部品の劣化を抑制できる。
【００４９】
また、本発明では、駆動電源投入直後においては、待機時間にかかわらずに、直ちにキャリッジロックを掛けるため、電源投入直後のロール紙セットやカートリッジセット等で振動があっても、インクが外部に漏れることはない。
【００５０】
さらに、本発明では、ヘッド回復要求が出されている場合には、直ちにキャリッジロックを掛けるようにしているので、常にロックされた状態でインク吸引動作を行うことができる。よって、インク吸引処理中にキャリッジがずれて、インクが外部に漏れる等といった弊害を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】  図１に示す装置の主要部を示す斜視図である。
【図３】  （Ａ）は図１に示す装置のキャリッジロックが外れている状態を示す説明図、（Ｂ）はキャリッジロックが掛かった状態を示す説明図である。
【図４】  図１の装置のキャリッジロック機構の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】  図４の初期化処理のステップの詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  インクジェット記録装置
２  キャリッジ
３  記録ヘッド
４  キャリッジ移動機構
３１  インクノズル
３２  ノズル形成面
５５  インク吸引機構
５６  キャップ
５７  ポンプ
５８  キャリッジロック機構
５９  ロックレバー
６０  制御装置
６１  検出器
６２  タイマー
６３  メンテナンスユニット（キャリッジロック）駆動制御部
６４  ヘッド回復要求部
６５  キャリッジ駆動制御部
【図１】
0004442953.tif 000002
【図２】
0004442953.tif 000003
【図３】
0004442953.tif 000004
【図４】
0004442953.tif 000005
【図５】
0004442953.tif 000006